一、抽象类、抽象方法概述

在 Java 中 abstract 是抽象的意思，可以修饰类、成员方法。
abstract 修饰类，这个类就是抽象类；修饰方法，这个方法就是抽象方法。

在这里插入图片描述
注意：

① 抽象方法只有方法签名，不能声明方法体。
② 一个类中如果定义了抽象方法，这个类必须声明成抽象类，否则报错。

抽象类的作用：

① 抽象类可以理解成不完整的设计图，一般作为父类，被子类继承。
② 如果父类知道子类一定要做这件事，但是每个子类做的不一样，父类可以声明抽象方法，交给子类重写来实现。这个类就是抽象类了。

二、抽象类的特征

抽象类的特征如下：

① 类有的成员（成员变量、方法、构造器）抽象类都具备。
② 抽象类中不一定有抽象方法，有抽象方法的类一定是抽象类。
③ 一个类继承了抽象类必须重写完抽象类的全部抽象方法，否则这个类也必须定义成抽象类。
④ 不能用 abstract 修饰变量、代码块、构造器。
⑤ 最重要的特征：抽象类得到了抽象方法，但失去了创建对象的能力（有得有失）。

抽象类不能创建对象，为什么（设计层面）？
可以利用反证法：如果抽象类创建了对象，那么当调用对象中方法的时候，由于没有方法体，则会前后矛盾。如果抽象类中当前没有抽象方法，可以创建对象，但是以后如果有了抽象方法，则还是会前后矛盾。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
		// 反证：假如抽象类可以创建对象
        // Animal animal = new Animal();
        // animal.run(); 没有方法体，报错，因此不能创建对象
        // 即使没有方法，只有成员变量，也不能创建对象。
        // 因为假设当前没有方法的情况下创建了对象，以后有方法，这会造成前后矛盾
    }
}
abstract class Animal{
    public abstract void run(); // 抽象方法
    public void eat(){
        System.out.println("吃东西");
    }
}

三、模板方法设计模式

3.1使用场景

当系统中出现同一个功能多处在开发，而该功能中大部分代码是一样的，只有其中部分可能不同的时候。

3.2 实现步骤

① 定义 1 个抽象类。
② 定义 2 个方法，模板方法和抽象方法。相同代码放在模板方法中，不同代码定义成抽象方法。
③ 子类继承抽象类，重写抽象方法。

3.3 写作文案例

需求：

现在有两类学生，一类是中学生，一类是小学生，他们都要写《我的爸爸》这篇作文。
要求每种类型的学生，标题第一段和最后一段，内容必须一样。正文部分自己发挥。
请选择最优的面向对象方案进行设计。

抽象类：

public abstract class Student {
    /**
     * 声明了模板方法模式
     * 建议加上 final 防止模板方法被重写
     */
    public final void write(){
        System.out.println("开头");
        // 正文部分（每个类都要写的，每个子类写的情况不一样。
        // 因此，模板方法把正文部分定义成抽象方法，交给具体的子类来完成）
        System.out.println(writeMain());
        System.out.println("结尾");
    }

    public abstract String writeMain();
}

子类：

public class StudentChild extends Student{
    @Override
    public String writeMain() {
        return "小学生写的正文";
    }
}

public class StudentMiddle extends Student{
    @Override
    public String writeMain() {
        return "中学生写的正文";
    }
}

客户端模拟：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 理解模板方法模式的思想和使用步骤
        StudentChild student1 = new StudentChild();
        student1.write(); // 开头\n小学生写的正文\n结尾
        
        StudentMiddle student2 = new StudentMiddle();
        student2.write(); // 开头\n中学生写的正文\n结尾
    }
}